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Prof. Dr.-Ing. Dipl.-Wi.-Ing. W. A. Günthner

Technische Universität München

1

Intralogistik intelligent automatisieren -Hoch automatisierte Produktionsversorgung

Stuttgart, 16.04.2015Tag der InformationslogistikProf. Dr.-Ing. Willibald A. Günthner

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Lehrstuhl für Fördertechnik Materialfluss Logistik

fml – Lehrstuhl für

Fördertechnik

Materialfluss Logistik

Prof. Dr.-Ing. Dipl.-Wi.-Ing.

Willibald A. Günthner

Lehrstuhl

Industrieprojekte

Forschung

Aufgaben

Lehre 27 Planstellen

33 Drittmittelstellen

Mitarbeiter

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Forschungsprofil

Energieeffizienz & Nachhaltigkeit

Ergonomische Logistiksysteme

Logistikstrukturen & Prozesse

Informations- & Kommunikationssysteme

Virtual und Augmented Reality

Fördermittel der Intralogistik

Schüttgutförderung

Baulogistik

Automobillogistik

Internet der Dinge & Industrie 4.0

FEM & MKS-Berechnungsverfahren

Kranbau & Tragwerksberechnung

Lager- & Kommissioniersysteme

Automatisierung & Identifikation

Berechnung & Auslegung

Digitale Werkzeuge & Simulation

Methoden & Konzepte

Arbeitsgebiete

Supply Chain Engineering

Forschungsschwerpunkte

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1Rahmenbedingungen und Megatrends

Auswirkungen auf die Intralogistik

2„State of the Art“ in der Produktionsversorgung

Intralogistik intelligent automatisieren

3Blick in die Zukunft: Was kommt morgen?

Innovationen für die Intralogistik

Agenda

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Rahmenbedingungen und Megatrends

Auswirkungen auf die Intralogistik

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KundenindividualisierungIn

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Quelle: store.nike.com

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KundenindividualisierungV

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Quelle: in Anlehnung an Magna Steyr, BMW

1960 1970 1980 1990 2000

Mögliche Varianten-

zahl pro Fahrzeugtyp

Zeit

1032

mögliche Varianten

2015

Cabrio

Coupé

Touring

Touring

Cabrio

X3

X4

X5

X5 M

X6

X6 M

BMW 1er

BMW 3er

BMW 2er

BMW 4er

BMW 5er

BMW 7er

BMW 5er

i3

i8

M6

Z4

Limousine

Limousine

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Technologieinnovationen

0 10 20 30 40 50 60

2000:

24 Monate

1995-1999:

24 Monate1986-1994:

48 Monate

Anzahl Monate

Produktlebenszyklen AutomotiveDurchschnitt. Zeitdauer vom Produktstart bis zum Peak bei den Verkaufszahlen

Ve

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Pro

du

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szyk

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Quelle: Wards Automotive, Accenture analysis

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GlobalisierungK

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Globales

Produktionsnetzwerk der

MAN Nutzfahrzeuge AG

Lieferantennetzwerk in Europa

der Werke der schweren Reihe

Quelle: MAN

AnkaraStandardreisebusse,

Überland- und Linienbusse

Deutschland

PithampurJoint Venture

MAN FORCE TRUCKS Ltd.Schwere LKW

SteyrLeichte und mittlere

LKW, Fahrerhäuser

WienSonderfahrzeuge

Österreich

QuerétaroBus-Montage

Mexiko

KrakauSchwere LKW

PosenStadtbusse, Komponenten

StarachowiceRohbau Stadtbusse

Polen

Produktionsstandorte

Standorte Kooperationspartner

JinanSinotruk Ltd.

Schwere LKW

China

Südafrika

OlifantsfonteinÜberland- und Linienbusse

PinetownSchwere, mittlere und leichte

LKW, Bus-Chassis

Türkei

ResendeMAN Latin America

Schwere, mittlere und leichte LKW, Bus-Chassis

Brasilien

Indien

MünchenUnternehmenszentrale

Schwere LKW, Fahrerhäuser, angetriebene Achsen

SalzgitterSchwere LKW, Bus-Chassis und Komponenten

NürnbergMotoren

PlauenPremiumreisebusse, Linien- und

Reisedoppeldecker

Quelle: MAN

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Outsourcing

OEM [%] Zulieferer [%]Anteil

2002 2015

55 45 29 71

Body (Exterior)

2002 2015

37 63 20 80

Antriebsstrang

2002 2015

96 4 59 41

Karosseriestruktur

2002 2015

23 77 15 85

Fahrwerk

Rü

ck

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We

rts

ch

öp

fun

gsti

efe

Quellen: VDA / brandeins / Studie FAST

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Steigende Transportkosten

Quelle: Trends and Strategies in Logistics and Supply Chain Management, BVL

9,20%

13,20%

29,50%

16,30%

7,60%

8,10%

8,70%

12,50%

21,60%

5,40%

3,90%

9,40%

0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35%

Inventory Costs

Warehousing Costs

Transportation Costs

Packaging

Value-Added Services

Administration

2008

2011

Zusammensetzung der LogistikkostenInnerhalb von Fertigungsunternehmen in Deutschland

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Grenzen des Wachstums?F

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Quelle: Porsche, fml

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„State of the Art“ in der Produktionsversorgung

Intralogistik intelligent automatisieren

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FIFO

Distributionsaufgaben der Intralogistik

Synchrone

Produktion

Globales

LogistiknetzwerkInterne Lagerung und Umschlag

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Planungsmethoden

Materialflussplanung als Querschnittsaufgabe

ABC-XYZ-Analyse

Wertstromanalyse

REFA-Methodenlehre

Simulation

LeistungsnachweisMethods-Time Measurement

Spielzeitberechnung

Virtual Reality

Warteschlangentheorie

Verfügbarkeitsnachweis

TransportmatrixFlussdiagramm

Materialflussgraph

Kennzahlensystem

Shopfloor Management

Bedarfsplanung

Dim

en

sio

-

nie

run

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Blocklayout Ko

nzep

tion

Betr

ieb

An

aly

se

Wertstromdesign

CAx

Studien

Wirtschaftlichkeitsrechnung

Produktionsplanung und Steuerung

ProjektmanagementProduktionsplanung und Steuerung

Text

• Validierung

• Implementierung

• Modellierung

• Anforderungsdefinition

• Analyse

Start

Probebetrieb

Heute

Januar Februar März April

Q I 2015 Q II 2015

Mai

Fahreloses

Transportsystem

SUMA & Routenzug

Palettenlager &

Stapler

Warehouse on

Wheels

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HRLals automatisierte

Puffer- und Sequenzierfunktion

AKLals automatisierte

Vereinzelungs- und Sequenzierfunktion

Produktion

LKW

-En

tlad

eber

eich

LKW

-Ver

lad

eber

eich

StaplerloseVersorgung durch getaktete Routenverkehre

WA-Lager

Kaufteile - GLT

Kaufteile - KLT

Fertigware

Kundenleergut

StaplerloseEntsorgung durch getaktete Routenverkehre

Lieferantenleergut GLT/KLT

Logistikkonzept für eine synchrone Produktion

Kleinskalige, getaktete Logistik zur hochfrequenten

Materialversorgung in kleinen Losgrößen

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Durchgängige Automatisierung des Materialflusses

Ein KLT wird das erste Mal am Arbeitsplatz in die Hand genommen!

Globales

Logistiknetzwerk

Synchrone

Produktion

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4314431443144314

Entladung Autom. HRLAutom.

Depalet-tierungAKL

Autom.

Routenzug

-beladung

Versorgung

Produktion

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Materialflusssteuerung aus Nutzersicht

Pla

nu

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Fahrplangenerator Nachschubsteuerung

Op

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Anlagenvisualisierung AlarmcockpitRoutenzugcockpit

Man

ag

em

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Kennzahlensystem

Bildquellen: Brose, SAP

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Steuerungsarchitektur

Bildquellen: Brose

Coburg

Frankfurt Prag

Kopřivnice

165 km

410 km

280 km

30 km

Hauptsitz &

Zentrale IT

Werk Kopřivnice

Ostrava

PLCPLC

BUS

PLC

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Neue Logistikstrukturen bei Brose CZ spol. s r.o.

HRL

AKL &

Routenzug

Warenausgang

Wareneingang

Produktion

Bildquelle: Brose

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Blick in die Zukunft: Was kommt morgen?

Innovationen für die Intralogistik

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Innovationsfelder für die Logistik

Zeithorizont /

Relevanz

Du

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aktuell zukünftig

gering

hoch

Demogra-

fischer

Wandel

Industrie 4.0

Individuali-

sierung

Volatilität

Mensch in

komplexen

Systemen

Digitali-

sierung

Nach-

haltigkeit

Big Data

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NachhaltigkeitF

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Bildquellen: SSI Schäfer, NASA

• Durchschnittsleistung ca. 15 kW

• Jährlicher Stromverbrauch 99 MWh

• Stromkosten ca. 9.900 €/Jahr

• CO2-Ausstoß 56,925 t/Jahr

Ein PKW kann 272.629 km fahren, bis dieser

CO2-Ausstoß erreicht wird

Oder: ein RBG entspricht dem durchschnittlichen CO2-Ausstoß von 18 PKW

272.629 km

ca. 384.400 km

Beispiel Regalbediengerät für Paletten

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NachhaltigkeitE

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Bildquellen: Maschinenmarkt Vogel/Kraus, fml

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Cyber-Physical-Logistics-Systems – Industrie 4.0K

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Bildquellen: Fraunhofer IML, KIT, Grenzebach Automation GmbH, Eisenmann GmbH

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Cyber-Physical-Logistics-Systems – Industrie 4.0In

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Bildquellen: fml, Würth

Distributionszentrum

Data-Mining

www

GPSGSM

EDIwww

Cross Dock FilialeLieferant

RückverfolgbarkeitKühlketten

überwachung

Behälter

management

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Cyber-Physical-Logistics-Systems – Industrie 4.0V

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DigitalisierungA

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DigitalisierungV

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Demografischer WandelE

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Demografischer WandelF

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Bildquellen: KIT, Institut für Fördertechnik und Logistiksysteme

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Wo geht die Reise hin?

Cyber-physical

flexibel

kleinskalig

dezentral

verteilt

adaptiv

Mensch-orientiert

weltweit vernetzt

standardisiert

kundenorientiert

synchronisiert

ganzheitlich

robust

effizient